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可調諧光學材料（TOMs）正在徹底改變現代光電子技術，即檢測、產生和控制光的電子設備。在集成光子電路中，精確控制材料的光學特性對于開啟光操縱領域的突破性和多樣化應用至關重要。二維材料，如過渡金屬二鹵化物（TMD）和石墨烯對外部刺激表現出非凡的光學響應。然而，如何在短波紅外（SWIR）區域內實現獨特的調制，同時在緊湊的空間內保持精確的相位控制和較低的信號損耗，一直是個難題。

在發表于《自然-光科學與應用》（Nature Light Science & Application）的一篇題為"基于鐵離子二維材料的復合硅光子學中的電光調諧"（Electro-Optic Tuning in Composite Silicon Photonics Based on Ferroionic 2D Materials）的新論文中，由研究科學家加達-杜沙克（Ghada Dushaq）和電氣工程副教授兼PRL實驗室主任馬哈茂德-拉斯（Mahmoud Rasras）領導的科學家團隊通過利用鐵離子二維材料CuCrP2S6（CCPS），展示了一種主動光操縱的新途徑。通過將首創的二維原子級薄材料集成到硅芯片上的微環結構中，該團隊提高了設備的效率和緊湊性。

當這些二維材料集成到硅光學器件上時，就會表現出一種非凡的能力，即在不產生任何衰減的情況下，對傳輸信號的光學特性進行精細調節。這種技術有望徹底改變環境傳感、光學成像和神經形態計算等對光靈敏度要求極高的領域。

Rasras 說："這項創新可精確控制折射率，同時最大限度地減少光損耗，提高調制效率，并減少占地面積，使其適用于下一代光電子技術。從相控陣和光學開關到環境傳感和計量、光學成像系統，以及光敏人工突觸中的神經形態系統，都有一系列令人興奮的潛在應用。"